CN102330976B - 燃油雾化喷嘴及具有燃油雾化喷嘴的燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃油雾化喷嘴及具有燃油雾化喷嘴的燃气轮机，包括喷嘴本体(1)和燃油喷口(7)，喷嘴本体(1)设置有燃油进油管道(3)和进气管道(2)，燃油进油管道(3)和进气管道(2)分别与燃油喷口(7)相连通，该燃油雾化喷嘴还包括油滤(31)、气滤(21)和旋流器(6)，油滤(31)收容于气滤(21)内，并分别与燃油进油管道(3)和进气管道(2)相连通，旋流器(6)收容于燃油喷口(7)内，旋流器(6)与油滤(31)相连通。本发明的燃油雾化喷嘴由于设置了空气进入管道，在喷嘴中引入高压空气，高压空气经螺纹气滤后在喷嘴喷口处与燃油汇合，使得燃油的雾化效果更好、分布更加均匀，从而提高燃油的燃烧效率和提高燃气轮机的起动性能。

Description

燃油雾化喷嘴及具有燃油雾化喷嘴的燃气轮机

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，特别地，涉及一种燃气轮机的燃油雾化喷嘴。此外，本发明还涉及一种具有上述燃油雾化喷嘴的燃气轮机。

背景技术

燃油喷嘴是燃气涡轮机燃烧室的重要组成部分，燃油喷嘴性能的好坏直接关系到整个燃烧室的性能以及寿命，燃油喷嘴的雾化性能、燃油分布均匀度等是影响燃烧室出口温度的重要因素。目前，燃气轮机的燃油喷嘴多采用离心式喷嘴，燃油在燃烧室内形成一定的雾化锥角，使之更好的参与燃烧。但是现有的离心式喷嘴仅采用一条进油管道，在气温较低时，燃油的雾化效果不好，从而燃油燃烧效率不高。另一方面，由于燃油雾化效果不好导致的燃烧不充分。因此，容易在喷嘴处积炭结焦、堵塞油路，这样使用一段时间后，燃油喷嘴的雾化效果和燃油分布均匀度会更差，大大降低燃油燃烧效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种燃油雾化喷嘴，以解决现有喷嘴雾化效果不好、燃油分布不均匀、容易结焦的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃油雾化喷嘴，包括喷嘴本体和燃油喷口，喷嘴本体设置有燃油进油管道，燃油喷口与燃油进油管道相连通；喷嘴本体还设置有进气管道，进气管道与燃油喷口相连通；燃油雾化喷嘴还包括旋流器，旋流器收容于燃油喷口内，旋流器设有燃油进油孔；旋流器包括第一端、第二端及位于第一端和第二端之间的旋流凹槽；燃油进油孔设置于第一端；旋流器的第二端开设有倾斜的出油槽；燃油进油孔和出油槽均与旋流凹槽相贯通。

进一步地，还包括油滤和气滤，油滤收容于气滤内；油滤的两端分别与燃油进油管道和旋流器相连通；气滤的两端分别与进气管道和燃油喷口相连通。

进一步地，燃油喷口包括喷口外环和喷口内环，喷口外环与喷口内环之间为气流通道，气流通道与气滤相贯通。

进一步地，喷口内环设有截面呈锥形的出油口；喷口外环设有与出油口相互贯通的出口。

进一步地，还包括安装于油滤的弹簧支架和弹簧；弹簧支架包括杆部和设置于杆部的抵挡台，抵挡台上开设有导油槽；弹簧套设于杆部的一端，且弹簧的相对端分别抵接油滤和抵挡台；油滤的外壁面上加工有螺纹型凹槽，导油槽将螺纹型凹槽和燃油进油孔连通。

进一步地，气滤在与燃油进油管道相连接的位置设置有进油孔，油滤背向进油孔的一端轴向设有安装孔；杆部连同套设其上的弹簧一起收容于安装孔内，且抵挡台的周缘顶抵气滤的内壁；杆部的另一端抵接旋流器。

进一步地，还包括一喷嘴外罩；喷嘴本体设有一连通燃油进油管道和空气进气管道的安装凹孔；气滤安装于安装凹孔；喷嘴外罩与燃油喷口及喷嘴本体相连接，并盖合于安装凹孔。

本发明还提供一种燃气轮机，具有燃油雾化喷嘴，该燃油雾化喷嘴为上述的燃油雾化喷嘴。

本发明具有以下有益效果：由于本发明的雾化喷嘴设置了空气引入管道，即在喷嘴中引入高压空气，高压空气经螺纹气滤后在喷嘴喷口处与燃油汇合，使得燃油的雾化效果更好、分布更加均匀，从而提高燃油的燃烧效率和提高燃气轮机的起动性能。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的雾化喷嘴的剖切结构示意图；

图2是本发明优选实施例的雾化喷嘴的局部剖切结构放大示意图；以及

图3是本发明优选实施例的雾化喷嘴的燃油喷口和旋流器的剖切结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，一种燃油雾化喷嘴，包括喷嘴本体1、气滤21、油滤31、弹簧支架4、弹簧5、旋流器6、燃油喷口7和喷嘴外罩8。

喷嘴本体1为L型结构。喷嘴本体1的长臂内部开设有一条燃油进油管道3和一条空气进气管道2。该燃油进油管道3和该空气进气管道2平行设置。燃油进油管道3和空气进气管道2均为圆管。燃油进油管道3的入口端设置有用于连接供油装置的构件（附图未示出）。空气进气管道2的入口端设置有用于连接供气装置的构件（附图未示出），以向雾化喷嘴提供高压气体。喷嘴本体1的短臂内设有一连通燃油进油管道3和空气进气管道2的安装凹孔11。气滤21、油滤31、弹簧支架4、弹簧5、旋流器6和燃油喷口7依次装配于安装凹孔11内，喷嘴外罩8安装于喷嘴本体1的短臂且盖合于安装凹孔11。

结合参见图2，气滤21为螺纹气滤，且呈筒状。气滤21的外壁上加工有螺纹型凹槽211。当高压气体流经气滤21的凹槽211时，高压气体能经过进一步的过滤净化，以过滤掉高压气体中的杂质。气滤21在与燃油进油管道3相连接的位置设置有进油孔22。

油滤31套装在气滤21内。该油滤31为螺纹油滤。油滤31的外壁面上加工有螺纹型凹槽311。燃油经过油滤31的螺纹型凹槽311时，燃油能经过进一步的过滤净化，以除掉夹杂在燃油中的微小杂质，确保燃油纯净。油滤31背向进油孔22的一端轴向设有安装孔312。

因此，只需要定期清除气滤21和油滤31中的杂质即能保证雾化喷嘴正常工作。该油滤31和气滤21套装后整体安装在喷嘴本体1的短臂的安装凹孔11内。

弹簧支架4的剖切结构图为十字形，其包括一杆部41及与杆部41垂直交叉设置的抵挡台42。且抵挡台42靠近杆部41的第一端。抵挡台42于杆部41的两侧分别设有一导油槽421。弹簧5由杆部41的第二端套设于杆部41。弹簧支架4及安装其上的弹簧5安装于油滤31的安装孔312内，且使抵挡台42的周缘顶抵气滤21的内壁。该弹簧5的相对端分别抵接油滤31及抵挡台42，用于限制油滤31在轴向上串动。作为另外的实施例，在其它的雾化喷嘴中也可以不设置弹簧5和弹簧支架4。

结合参见图3，旋流器6包括直径较大的第一端61和直径较小的第二端62。第一端61和第二端62之间内缩形成旋流凹槽63。该旋流器6的第一端61开设有燃油进油孔611。第二端62开设有倾斜的出油槽621。

燃油喷口7为双通道燃油喷口，且安装于气滤21背向进油孔22的一端。该双通道燃油喷口包括喷口外环71和喷口内环72。喷口外环71与喷口内环72之间的间隙为气流通道73，该气流通道73与气滤21上的凹槽211相互贯通。喷口内环72的出油口721的截面形状呈锥形，以便于经该喷口内环72的出油口721喷出的燃油旋流具有一定的雾化锥角。喷口外环71设有与出油口721相互贯通的出口711。

旋流器6收容于喷口内环72，且旋流器6抵接于弹簧支架4的杆部41的第一端。旋流器6与弹簧支架4的抵挡台42之间形成一油腔64。油腔64与燃油进油孔611相互贯通。

喷嘴外罩8通过螺纹或者卡口与燃油喷口7以及喷嘴本体1相连接。喷嘴外罩8使得气滤21、油滤31、弹簧5、弹簧支架4、旋流器6和燃油喷口7相互抵接，避免脱落或轴向窜动。

本发明的燃油雾化喷嘴的工作过程为：燃油由燃油进油管道3进入雾化喷嘴后经燃油进油孔22进入油滤31外周缘的螺纹型凹槽311。燃油经过油滤31过滤净化后，通过导油槽421进入油腔64。油腔64内的燃油再通过燃油进油孔611进入旋流器6的凹槽63。此时，旋流凹槽63和燃油进油孔611内的燃油在旋流器6的高速旋转带动下形成高速燃油旋流，再经旋流器6的出油槽621流入燃油喷口7的出油口721喷出，以形成具有一定雾化锥角的燃油旋流。在此过程中，高压气体由进气管道2进入气滤21外周缘的凹槽211。高压气体经过气滤21的过滤净化后，进入燃油喷口7的气流通道73。此时，气流通道73内的高压气体在燃油喷口7的出口711处与出油口721喷出的雾化燃油汇合，雾化燃油在高压气流的冲吹作用下更好的分散雾化，使得燃油的雾化效果更好，燃油分布更加均匀。

本发明还提供一种燃气轮机，具有燃油雾化喷嘴，该燃油雾化喷嘴为上述的燃油雾化喷嘴。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃油雾化喷嘴，包括：喷嘴本体(1)和燃油喷口(7)，所述喷嘴本体(1)设置有燃油进油管道(3)，所述燃油喷口(7)与所述燃油进油管道(3)相连通；

其特征在于：

所述喷嘴本体(1)还设置有进气管道(2)，所述进气管道(2)与所述燃油喷口(7)相连通；

所述燃油雾化喷嘴还包括旋流器(6)，所述旋流器(6)收容于所述燃油喷口(7)内，所述旋流器(6)设有燃油进油孔(611)；

所述旋流器(6)包括第一端(61)、第二端(62)及位于所述第一端(61)和所述第二端(62)之间的旋流凹槽(63)；

所述燃油进油孔(611)设置于所述第一端(61)；

所述旋流器(6)的第二端(62)开设有倾斜的出油槽(621)；

所述燃油进油孔(611)和所述出油槽(621)均与所述旋流凹槽(63)相贯通。

2.根据权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，还包括油滤(31)和气滤(21)，所述油滤(31)收容于所述气滤(21)内；

所述油滤(31)的两端分别与所述燃油进油管道(3)和所述旋流器(6)相连通；

所述气滤(21)的两端分别与所述进气管道(2)和所述燃油喷口(7)相连通。

3.根据权利要求2所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，

所述燃油喷口(7)包括喷口外环(71)和喷口内环(72)，所述喷口外环(71)与所述喷口内环(72)之间为气流通道(73)，所述气流通道(73)与所述气滤(21)相贯通。

4.根据权利要求3所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，

所述气滤(21)在与所述燃油进油管道(3)相连接的位置设置有进油孔(22)；

所述燃油喷口(7)为双通道燃油喷口，且安装于所述气滤(21)背向所述进油孔(22)的一端；

所述喷口内环(72)设有截面呈锥形的出油口(721)；

所述喷口外环(71)设有与所述出油口(721)相互贯通的出口(711)。

5.根据权利要求4所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，

还包括安装于油滤(31)的弹簧支架(4)和弹簧(5)；

所述弹簧支架(4)包括杆部(41)和设置于杆部(41)的抵挡台(42)，所述抵挡台(42)上开设有导油槽(421)；

所述弹簧(5)套设于所述杆部(41)的一端，且所述弹簧(5)的相对端分别抵接所述油滤(31)和所述抵挡台(42)；

所述油滤(31)的外壁面上加工有螺纹型凹槽(311)，所述导油槽(421)将所述螺纹型凹槽(311)和所述燃油进油孔(611)连通。

6.根据权利要求5所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，

所述油滤(31)背向所述进油孔(22)的一端轴向设有安装孔(312)；

所述杆部(41)连同套设其上的所述弹簧(5)一起收容于所述安装孔(312)内，且所述抵挡台(42)的周缘顶抵所述气滤(21)的内壁；

所述杆部(41)的另一端抵接所述旋流器(6)。

7.根据权利要求6所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于，

还包括一喷嘴外罩(8)；

所述喷嘴本体(1)设有一连通所述燃油进油管道(3)和所述空气进气管道(2)的安装凹孔(11)；

所述气滤(21)安装于所述安装凹孔(11)；

所述喷嘴外罩(8)与所述燃油喷口(7)及喷嘴本体(1)相连接，并盖合于所述安装凹孔(11)。

8.一种燃气轮机，具有燃油雾化喷嘴，其特征在于，所述燃油雾化喷嘴为如权利要求1至7中任一项所述的燃油雾化喷嘴。